顯示器周圍的緩衝橡膠墊片設計

顯示器的緩衝橡膠墊片掉出原來的位置

電子產品整幾組裝(Box build)的時候,通常都會安裝所謂的顯示器模組(LCM),不過顯示器一般都是使用玻璃所作成,而玻璃最擔心的就是各種受到碰撞,或因為使用者不小心而將產品掉落地上所造成的損傷及破裂,所以一般我們在設計顯示器如何安裝於機殼時,通常都會在機殼上安裝顯示器的周圍加裝所謂的「橡膠緩衝墊片(Gasket/Cushion)」,目的是用以減緩機殼因為受到撞擊對顯示器所造成的擠壓,以達到保護顯示器免於破裂或損壞的風險。

雖然這類的「橡膠緩衝墊片」設計及安裝看似沒有什麼大學問,不過要是設計得不洽當,在工廠端安裝的時候可會是個大挑戰,經常會出現緩衝橡膠墊片跑上螢幕的缺失,如果是觸控螢幕的產品,只要安裝稍微沒有到位,就可能引起觸控功能失效或勿動作的重大缺失,如果問題出現在市場端就更嚴重了。







所以本文將嘗試探討,螢幕緩衝橡膠墊片設計的幾種方法,諸位大俠如有高見,或是其他的方法也請不吝賜教:

1. 使用雙面背膠將緩衝橡膠墊片黏貼於螢幕或機殼

這應該是最多人使用的設計方法,不過組裝的時候必須額外使用定位治具,否則橡膠不易黏貼於正確位置,一般來說這個方法最耗費工時,因為橡膠是軟的,而且背膠又很黏,容易因為拿取不當就黏到不該黏貼的地方;另外這種組裝方法還得顧慮到另外一個實際面的問題,就是橡膠寬度如果太窄,將不利於雙面膠黏貼,在產品的信賴度上也必須多加注意。
使用雙面背膠將緩衝橡膠墊片黏貼於螢幕或機殼

2. 設計限位的環形突起肋條(Annual rib)

這個方法是在機殼上事先設計出一個可以限制橡膠位移的環形肋條,也就是要在機殼上挖一道環形槽,讓緩衝橡膠剛好可以擺進這個溝槽之中,而這個溝槽的深度設計就是重點,也就是肋條的高度,原則上肋條一定要高出橡膠厚度的一半以上,這樣橡膠在組裝的時候才比較不易翻落進螢幕的可視區範圍,所以一般來說肋條是越高越好,但還得再考慮橡膠的硬度及其壓縮比(ratio),因為不可以讓螢幕的玻璃直接碰觸到機殼,既使在產品落下的時候也應該盡量避免,否則螢幕就容易損壞。
顯示器於機殼上設計限位的環形突起肋條 (Annuar rib)顯示器於機殼上設計限位的環形突起肋條 (Annuar rib)

舉例來說,假設我們使用了一塊硬度50(Shore A)且1.0mm厚度的橡膠來當作緩衝墊片 ,這時候我們通常會設計限位肋條的高度落在0.7~0.8mm之間,而橡膠的壓縮比就不能低於1:0.8。

只是這類的產品設計通常需要較細心且熟練度比較高的作業員來操作組裝,還要隨時注意機殼的變形量有沒有超出橡膠的厚度,否則像膠就容易從那個變形的縫隙中掉落出來,所以在做落下試驗的時候,就必須要特別注意這個問題。其實也可以同時執行背膠及限位肋條的設計來克服以上的問題。

另外,設計此種橡膠的時候,建議可以多加利用機殼上原本已經存在的結構來勾(套)住橡膠,讓橡膠不至於因為重力或使用上的慣性而在客戶使用的過程中滑落出來。

3. 設計包覆性的緩衝橡膠墊片

這個方法是利用橡膠具有彈性的特點,而設計出可以完全切合顯示器外型的包覆性像膠,目的是整個套住顯示器,使橡膠不再能隨意移動,而且還可以起到緩衝的作用,其優點是不用再擔心背膠會隨著時間的流逝而失去黏性,或擔心機殼會因為時間潛變而發生嚴重的變形,最後導致橡膠失去原本的功用。

不過此種橡膠無法使用簡單的刀模裁切完成,必須額外開發模具,類似橡膠按鍵成形的方式來完成,費用上可能比上述兩種方式稍微貴了一點點,但如果大量生產的話,價錢上就不會有太大的差異了,而且也可以兼顧品質。
設計包覆性的緩衝橡膠墊片


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訪客留言內容(Comments)

用包覆性的還要考慮到包覆的緊不緊(請原諒我的白話 因為不知道該怎麼敘述好)
通常使用包覆性的後面還會在加上一個框架
如果不夠緊的話容易造成橡膠走位 (框架擠壓)


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